細胞外マトリックスのバックボーンとなっているヒアルロン酸の量的・質的コントロール

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680577
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 中村 敏也 弘前大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (00155847)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高垣 啓一 弘前大学, 医学部, 助教授 (70163160)
• Keywords: ヒアルロン酸 / ヒアルロン酸低分子化酵素 / 細胞外マトリックス / ヘパラン硫酸 / マトリックスメタロプロテアーゼ / 線維芽細胞

Research Abstract

(1)ヒアルロン酸低分子化酵素活性への細胞表面グリコサミノグリカンの影響
ヒアルロン酸を分子量4万のフラグメントに低分子化するヒアルロン酸低分子化酵素が、細胞表面に存在する可能性が示唆されてきた。また、一般にヒアルロニダーゼ類がヘパリンなどのポリ硫酸により阻害される性質があることから、細胞表面グリコサミノグリカンとヒアルロン酸低分子化酵素活性との関連性を調べた。すなわち、培養ヒト皮膚線維芽細胞を特異性の異なる種々のグリコサミノグリカン分解酵素単独、または組み合わせて処理した後、基質として高分子ヒアルロン酸を培地に添加して、その低分子化をHPLCにより比較検討した。その結果、ヒアルロン酸低分子化酵素の活性が,細胞表面ヘパラン硫酸により抑制されていることが知られた。
(2)分子量の異なるヒアルロン酸のマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)活性への影響
生体内においてヒアルロン酸が量的あるいは質的に変化している部位では、コラーゲンなどのタンパク質の合成や分解を伴うことが極めて多いことから、分子量の異なるヒアルロン酸のMMP活性への影響を調べた。すなわち、培養ヒト皮膚線維芽細胞を種々の分子量(120万、80万、30万、10万、4万)のヒアルロン酸を含む無血清培地で培養した後、培地中のMMP活性をゼラチンまたはカゼインを基質としたザイモグラフィーにより検討した。その結果、分子量80万以上の高分子ヒアルロン酸によりゼラチナーゼA(MMP-2)及び分子量47kのMMP活性が、また、分子量10万以下の低分子ヒアルロン酸により分子量65kのMMP活性がそれぞれ亢進した。一方、分子量59kのMMP活性はいずれの分子量のヒアルロン酸によっても抑制された。これらより、ヒアルロン酸はヒアルロン酸低分子化酵素などにより分子量が変化することにより、MMP活性の調節を行っていることが知られた。